De la metalurgia a las propiedades de fundición optimizadas
La calidad y la rentabilidad de las piezas de hierro fundido están determinadas por el proceso metalúrgico de la colada, el diseño del moldeo, la productividad del proceso, las condiciones de fabricación en serie y las propiedades resultantes del material de hierro fundido después de la colada y el tratamiento térmico.
MAGMASOFT® es capaz de establecer de manera autónoma condiciones de proceso robustas y soluciones optimizadas para el vaciado, la solidificación y el tratamiento térmico de todas las aleaciones de hierro fundido. Las herramientas integradas para configurar estadísticamente Diseños de Experimentos Virtuales y evaluar automáticamente los resultados apoyan a los fundidores en la determinación de las condiciones óptimas de diseño y de proceso, por ejemplo, en cuanto a:
- Optimización del diseño de colada para mejorar la limpieza del hierro fundido y la calidad de la superficie.
- Posicionamiento y tamaño de mazarotas/alimentadores para eliminar la contracción y la porosidad, manteniendo altos niveles de rendimiento.
- Composición química óptima de hierro fundido, tratamiento del metal e inoculación para prevenir fases críticas durante la solidificación y el enfriamiento del metal posterior.
- Establecimiento de condiciones de proceso para alcanzar las propiedades mecánicas requeridas de forma robusta.
- Características del diseño de la pieza, como la minimización del riesgo de grietas en frío y el cumplimiento de tolerancias dimensionales.
- Procesos de tratamiento térmico eficientes en recursos, ajustados para lograr la microestructura deseada y las propiedades requeridas
El vaciado de discos de freno hechos de hierro gris
Módulo térmico en un portador planetario
El patrón de solidificación para una caja del eje hecho de hierro dúctil
Curvas de enfriamiento calculadas para diferentes condiciones de inoculación
Mejorar la estabilidad del proceso que evalúa el comportamiento del desvanecimiento de la nucleación usando curvas de enfriamiento y el número nódulos
Fracciones locales de perlita en una fundición de hierro dúctil
Influencia de la variación del contenido de Si en la cantidad de hierro blanco en una probeta de fundición
Porosidad en una pieza de hierro dúctil
Evaluación de la influencia del contenido de carbón, la metalurgia y las condiciones de desmoldeo en la dureza de la pieza
Distribución de la fuerza de tensión en un colector de escape automotriz
Esfuerzos residuales en un rotor después del tratamiento térmico
Esfuerzos residuales en un segmento de caldera de hierro
Zonas críticas para la creación de grietas frías
Distribución de la dureza en un cárter de hierro gris
Evaluación de los diferentes métodos de inoculación en la cantidad resultante de nódulos
Nodularidad local del grafito para un cárter hecho de hierro de grafito compacto (CGI)
Variación de la temperatura del llenado para establecer procesos robustos, en este caso mostrando una tendencia de tener juntas frías
Identificación de la mejor combinación entre la tendencia de tener juntas frías y aire atrapado
Reducción sistemática de defectos durante la producción en serie; en este caso, para un colector de escape de hierro gris
Optimización autónoma de las condiciones de venteo para evitar aire y gases atrapados
Diagrama de dispersión de experimentos virtuales para lograr la reducción sistemática de defectos durante la producción en serie
Diseño de Experimentos para evaluar de forma autónoma, los diferentes procesos y variables de diseño para obtener una calidad óptima
El impacto cuantitativo de las diferentes maneras de usar enfriadores para reducir porosidad
Evaluación cuantitativa de los efectos principales que causan porosidad en la fundición de hierro
Condiciones de proceso reproducibles para lograr las propiedades requeridas; en este caso, la dureza
Nuestra metodología integrada de MAGMASOFT® hace una experiencia única la experimentación virtual y optimización autónoma permite que el software ejecute automáticamente diversas combinaciones de diseño y parámetros en piezas de hierro fundido. MAGMASOFT® ayuda a identificar el conjunto de condiciones de proceso que mejor cumplen con los requisitos especificados. Esto se realiza de manera rápida y completa, considerando diferentes objetivos y los factores determinantes para la calidad del hierro fundido.
Esto convierte a MAGMASOFT® en una herramienta clave para diseñadores de piezas, ingenieros en simulación y fundidores, permitiéndoles:
- Diseñar componentes fundidos de manera óptima.
- Implementar procesos de producción confiables.
- Minimizar riesgos de calidad.
- Establecer ventanas seguras del proceso.
- Aprovechar al máximo el potencial de los materiales de hierro fundido.
Currents due to thermal convection influence the feeding behavior
MAGMAiron 5.5 - Solid Tracer
Accurate porosity prediction with MAGMAiron
SMAFEE considers flow through partially solidified feeding channels
Effect on melt quality on amount of porosity
Different inoculation levels change the extent of predicted porosity
Currents due to thermal convection influence the feeding behavior
Porosity prediction with and without consideration of convection
Estudio de caso de hierro fundido
When less is more
Producing large ductile iron axle housings can be a challenging task. The part shown above was well into production when a shrinkage defect was noticed during machining. After several attempts to find a solution, the foundry contacted MAGMA to evaluate the part design.
